Фотографический процесс - это совокупность операций, выполняемых с целью получения фотоснимка или кинофильма. Этот процесс состоит из следующих этапов:
1) подготовительного (подготовка съемочной аппаратуры, места съемки и объекта съемки);
2) фотосъемки или киносъемки;
3) негативного процесса и
4) позитивного процесса (рис. 41).
Для фотосъемки (киносъемки фотоаппарат) (киноаппарат) заряжается негативным светочувствительным материалом - фотопленкой (кинопленкой). Светочувствительный слой ее обычно состоит из бромистого серебра. Свет, отраженный от фотографируемого объекта, воздействует на светочувствительный слой и образует «скрытое изображение». При этом в светочувствительном слое возникают зерна металлического серебра, число которых возрастает при увеличении яркости объекта.
Негативный процесс представляет собой обработку от снятой фотопленки в двух химических растворах - проявителе и закрепителе. Под действием проявителя на пленке появляется черно-белое изображение сфотографированных предметов, а закрепитель удаляет неиспользованные остатки светочувствительного вещества.
Позитивный процесс осуществляется контактным или проекционным способом (с помощью;
фотоувеличителя). Проходя через негатив, лучи света воздействуют на 3 бумагу, покрытую светочувствительным слоем - фотобумагу. Образующееся скрытое изображение превращается затем в видимое в" растворах проявителя и закрепителя.
При обработке кинопленки применяют два варианта позитивного процесса. Первый отличается от фотопечати только тем, что через кинопленку - негатив - засвечивается не фотобумага, а другая кинопленка. Во втором варианте металлическое серебро, образовавшееся в процессе проявления, растворяют и удаляют из светочувствительного слоя. Оставшееся на пленке бромистое серебро подвергают засвечиванию, направляя на пленку яркий свет. В результате засвечивания и второго проявления остатки бромистого серебра восстанавливаются в металлическое серебро.
Фото- и киносъемка спортивных движений производятся в естественных условиях тренировок и соревнований или в специально организованных условиях. Например, одним из интересных применений, киносъемки в спорте является подводная съемка, позволяющая зарегистрировать технику движений пловца. Для этого одна из стенок: бассейна (ниже уровня воды) изготавливается из прозрачного материала, и через нее ведется съемка, или кинокамеру помещают в водонепроницаемый ящик (бокс) с прозрачным окном.
Для получения количественных данных спортсмена фотографируют на фоне масштабной рейки или сетки. Съемочную камеру направляют так, чтобы оптическая ось объектива была перпендикулярна к плоскости изучаемого движения. Различают фронтальную, сагиттальную (боковую) и зенитную съемку (съемочная камера располагается соответственно перед спортсменом, сбоку от него или над ним).
Точность съемки зависит от правильного выбора съемочного расстояния, т. е. расстояния от плоскости изучаемого движения до объектива съемочной камеры. Чем меньше это расстояние, тем меньше погрешность измерения координат неподвижного объекта, но зато тем больше нерезкость, смещенность изображения, возникающая при движении объекта. В каждом конкретном случае существует оптимальное съемочное расстояние. Например, при съемке киноаппаратом
где E o (м) - оптимальное съемочное расстояние, V (м/с) - скорость движения объекта съемки, F (см) - фокусное расстояние объекта, к - отношение времени экспонирования к времени смены кадров, с (см) - допустимая величина нерезкости (разрешающей способности), F (1/c) - частота кадров.
При правильном выборе направления съемки и съемочного расстояния и при использовании лучших образцов фотоаппаратуры, не предназначенной специально для измерений, удается снизить относительную приведенную погрешность измерения координат до 1%. Погрешность измерения скорости и тем более ускорения в этом случае недопустимо велика.
Невысокая точность обычной фотографии и киносъемки стала причиной появления и развития фотограмметрии.
07.09.2016
Фотопленка отличается от других фотоматериалов, таких как фотопластинки и фотобумага, тем, что светочувствительный слой нанесен на одновременно прозрачную и гибкую основу.
Состав фотопленки
Прозрачная и гибкая основа фотопленки представляет собой пластиковую ленту с перфорацией по краям и нанесенным на нее светочувствительным составом. На заре фото- и кинематографии материалом для нее служила нитроцеллюлоза, но впоследствии этот крайне горючий пластик был заменен на ацетат целлюлозы. На подложку наносится один или несколько слоев фотоэмульсии, содержащей серебро. Размер его частиц влияет на уровень чувствительности, контраста, зернистости и разрешения пленки.
Процесс создания негатива и позитива из пленки
Процесс создания черно-белого негатива включает три стадии:
- Экспонирование. Под действием света, попадающего на чувствительную эмульсию за время открытия затвора камеры, изменяется структура эмульсионного покрытия. Чем больше света попадает на участок, тем темнее он станет выглядеть. На пленке образуется скрытое изображение. Чтобы оно проявилось, фотопленку обрабатывают специальными реактивами.
- Проявка. Чтобы усилить полученное на пленке скрытое изображение, ее подвергают химической реакции. В результате, участки, на которые попал свет, становятся непрозрачными, а затемненные области остаются светлыми. Так получается негатив, то есть изображение, инвертированное по светлоте.
- Фиксация. Под воздействием фиксирующего состава с пленки удаляются частички серебра, не подвергшиеся облучению светом, а проявленный слой эмульсии становится нечувствительным к дальнейшему его воздействию. Негативы, прошедшие три стадии обработки считаются готовыми. Для получения позитивного изображения, операции экспонирования, проявки и фиксации повторяются в том же порядке, но воздействию на этот раз подвергается фотобумага.
Процесс проявления фотоснимка
Разновидности фотопленки
Существуют два основных вида фотопленки:
- Черно-белая,
- Цветная.
Черно-белая пленка также имеет монохромную разновидность. Она отличается от классической тем, что изображение получается не черным, а окрашенным в один цвет. Цветная пленка позволяет передавать весь спектр природных цветов снимаемого объекта.
Каждый из видов подразделяется на типы:
- Негативная,
- Позитивная,
- Обращаемая.
Главной характеристикой любой пленки является ее светочувствительность. От этого показателя зависит время экспозиции при съемке и качество получаемых фотографий.
Интересные публикации на сайте
Даггеротип:
Полированную серебряную пластинку подвергали в темноте действию паров йода. На ней появлялся налет йодистого серебра. Пластинку переносили в камеру-обскуру , открывали объектив. Под действием падающих на пластинку солнечных лучей, отражаемых фотографируемыми предметами, в слое йодистого серебра получалось едва видимое «скрытое» изображение. Пластинку вынимали из камеры и обрабатывали в темноте парами нагретой ртути. В местах, подвергшихся действию света, получалась амальгама. Эти места по тону теперь заметно отличались от участков пластинки, на которые не воздействовали лучи света. Лишнее йодистое серебро, не подвергшееся действию света, удаляли затем раствором поваренной соли (позже стали применять гипосульфит); таким образом закреплялось светописное изображение. Чтобы запечатлеть на серебряной пластинке какой-либо вид хотя бы в общих чертах, нужна была выдержка в десятки минут. Снимать портреты практически было нельзя. Чтобы сфотографировать человека, его лицо «выбеливали» мелом, а волосы посыпали пудрой - в камеру-обскуру тогда попадало больше лучей света, отраженных от лица и волос. Но и при этом нужно было просидеть перед камерой на солнцепеке долгое время.
Рисунок на серебряной пластинке трудно было рассмотреть: неприятно поражал зеркальный блеск изображения. Только под определенным углом иногда не все изображение, а лишь часть его можно было рассмотреть. Пластинки накладного серебра, на которые снимали дагерротип, были дороги. Занятие светописью оказалось доступным немногим. К тому же изображение было очень непрочным, легко стиралось при малейшем прикосновении и было зеркальным, а не прямым
Сейчас:
изображение в фотоаппарате получают с помощью фотографического объектива, дающего обратное действительное изображение объекта съёмки. Объектив состоит из систему центрированных линз и диафрагмы, заключённых в общую оправу. Кроме линз, некоторые объективы имеют также систему зеркал.
Позитивно-негативный процесс начался еще с опытов Тальбота и со временем совершенствовался. Его преимуществом перед дагерротипами явилось то, что двцхступенчатая печать позволяет размножать фотографические изображения, дагерротипы же получалются в одном экземпляре. На бумажных отпечатках правая сторона фотографического объекта оставалась правой, а левая - левой. На дагерротипе изображение было зеркально обращено. И к тому же двухступенчатая печать значительно дешевле.
Негатив - в чёрно-белой фотографии и кинематографии образованное зёрнами металлического серебра изображение объекта съёмки, в котором почернения фотографические обратны яркостям деталей объекта: чем ярче деталь, тем большим почернением она воспроизведена; в цветной - изображение объекта съёмки, образованное красителями, цвета которых дополнительны к цветам его деталей: жёлтые - к синим, пурпурные - к зелёным, голубые - к красным и так далее. Промежуточное изображение объекта в двухступенном процессе, используемое для получения позитива. В некоторых случаях негатив может быть окончательным изображением, например при регистрации спектров в спектральном анализе. Качество негатива оценивают по оптической плотности почернения, контрастности, зернистости. Для цветных негативов, кроме того, важна сбалансированность цветов, то есть согласование цветных изображений. Нормальным считается такой негатив, печатание с которого обеспечивает получение правдоподобного позитива с хорошо различимыми деталями.
Негативный процесс - химико-технологический процесс, при котором скрытое изображение, возникшее в светочувствительном слое фотоматериала во время съёмки, превращается в видимое изображение - негатив. При Н. п. экспонированный светочувствительный материал подвергается фотографическому проявлению - избирательному восстановлению подвергшихся действию света микрокристаллов галогенида серебра в зёрна металлического серебра, которые и образуют негативное изображение; в цветном фотоматериале на базе изображения из металлического серебра возникает изображение из красителей.
Фотографическое проявление - превращение скрытого фотографического изображения, возникшего в светочувствительном слое кино- и фотоматериалов под действием света или другого излучения, в видимое.
При «химическом» проявлении серебро восстанавливается из галогенидов серебра эмульсионных кристаллов светочувствительного слоя; при «физическом» проявлении - из растворимой соли серебра (обычно AgNO3), входящей в состав проявителя. Ф. п. - избирательный процесс, скорость которого на экспонированных участках светочувствительного слоя значительно выше, чем на неэкспонированных.
Н. п. включает фотографическое фиксирование - превращение оставшихся после проявления галогенидов серебра в растворимые соли, промывку - удаление водой растворимых веществ, сушку - удаление из фотоматериала воды. В случае необходимости для исправления негативного изображения фотоматериал подвергают фотографическому ослаблению - процессу уменьшения оптической плотности фотографического изображения путём удаления из него части металлического серебра (для черно-белых фотографических материалов); избирательное частичное обесцвечивание синего, жёлтого или пурпурного тонов (для многослойных цветных фотографических материалов). Это позволяет улучшить качество переэкспонированных и перепроявленных негативов, однако полностью компенсировать ошибки экспозиции и проявления фотографического при этом не удаётся. Также фотоматериал может быть подвергнут фотографическому усилению – процессу увеличения оптической плотности фотографического изображения для исправления в основном недодержанных или недопроявленных негативов. Осуществляется путём наращивания металла (ртуть, серебро) или какого-либо непрозрачного соединения на серебряные зёрна изображения, а также путём окрашивания фотографических изображений.
Операции Н. п. могут выполняться как вручную, так и в специальных машинах. Способов обработки негативов существует множество. «Фоторецептурный справочник для любителей» Микулина.
Компоненты процесса обработки негативов:
· проявляющие;
· сохраняющие;
· ускоряющие;
· противовуалирующее вещество (чтобы эмульсия была более прозрачной);
· фиксирующие.
Позитив – конечный продукт фотографического процесса - фотографическое изображение, в котором относительное распределение яркостей (черно-белая фотография) или цветов (цветная фотография) соответствует их распределению в объекте съёмки, т.е. цвета соответствуют цветам сфотографированного объекта. Этим позитив противоположен негативу, в котором обратное распределение яркостей или передача изображения в дополнительных цветах. Различают позитивы - отпечатки на фотоматериалах с непрозрачной подложкой (бумага, керамика и др.) и на материалах с прозрачной подложкой (стекло, плёнки и др.), т. е. диапозитивы и позитивы кинофильмов, предназначенные для рассматривания в проходящем свете или для проекции на экран. С одного негатива можно получить большое число позитивов.
Позитивный процесс - совокупность операций, позволяющих получить с негатива позитивное изображение. П. п. состоит из печатания (экспонирования) и химико-фотографической обработки экспонированного материала. Печатание с негатива может производиться двумя способами: контактным и проекционным (оптическим). При контактной печати эмульсия позитивного материала плотно прижимается к эмульсии негатива и экспонируется светом, прошедшим через негатив. Поэтому позитивное изображение получается в том же масштабе, что и негативное, и обладает присущими негативу резкостью и разрешением мелких деталей. Печатание производится в копировальных рамках, контактных станках и кинокопировальных аппаратах.
Проекционная печать осуществляется проецированием негативного изображения на эмульсию позитивного материала, находящегося от негатива на некотором расстоянии, с помощью объектива. Это даёт возможность в широких пределах менять масштаб изображения, печатать часть негатива, устранять перспективные искажения и делать фотомонтажи, комбинируя несколько изображений в одном позитиве. Обработка экспонированных позитивных материалов по физико-химической сущности протекающих процессов не отличается от обработки негативных материалов (см. Негативный процесс).
24. Понятие о глубине резкости изображаемого пространства («глубина резкости»).
Глубина резкости - диапазон расстояний, в котором объекты съемки остаются резкими , или, иными словами, размер четко изображаемого пространства снимка.
Не все объекты в выбранном кадре находятся на одинаковом расстоянии от камеры. На резкость камера наводится (фокусируется) лишь по одному из объектов. Поэтому важно, насколько резко на снимке получится все то, что находится дальше или ближе фотографируемого вами объекта. Если предметы, расположенные на расстоянии от трех до семи метров от объектива, находятся в фокусе, то говорят, что глубина резкости равняется четырем метрам.
Глубина резко изображаемого пространства зависит от:
Чем ближе камера находится к объекту, тем глубина резкости меньше . И если на цветок перед вами уселась красивая бабочка, то, наклонившись, чтобы заснять ее, вы получите превосходное изображение этой бабочки - но вот луг и даже ближайший к вам цветок или куст могут стать частью размытого фона.
Чем меньше фокусное расстояние объектива , тем больше размеры резко изображаемого пространства. Короткофокусные (широкоугольные) объективы имеют гораздо большую глубину резкости по сравнению со всеми остальными. Современные цифровые камеры обладают, как правило, малым фокусным расстоянием и позволяют получить резкий снимок в гораздо большем интервале глубины резкости в сравнении с пленочными камерами. Это неоценимое преимущество для макросъемки и пейзажной съемки, для съемки мгновений реальной жизни. А вот с портретами ситуация прямо противоположная: на снимках с большой глубиной резкости излишне четко проработан фон, а это отвлекает внимание от лица и человека.
Глубина резкости тем больше, чем меньше значение диафрагмы . Закрывая диафрагму, фотограф увеличивает глубину резкости. Чем сильнее закрыть диафрагму, тем больше увеличивается пространство, в котором предметы окажутся резкими. Допустим, есть две фотографии. Снимок слева сделан с диафрагмой f/10, 7, а тот, что справа, - со значением диафрагмы f / 3, 9. На правом снимке объект съемки четко выделяется на нерезком и размытом фоне. На снимке слева объект съемки изображен с той же степенью резкости, что и на правом, но фон при этом гораздо более четок и проработан. Фотографы часто намеренно уменьшают глубину резкости и размывают фон для того, чтобы выделить главный объект снимка. Но при фотографировании пейзажа или интерьера цель фотографа иная - добиться максимальной глубины резкости. Снимая с расстояния 5-10 м короткофокусным объективом и прикрыв диафрагму (до разумных пределов), можно добиться максимальной глубины резкости изображения.
На глубину резко изображаемого пространства влияет так же формат плёнки (или размер светочувствительной матрицы) и расстояние до объекта фокусировки (съёмки).
Глубина резкости будет увеличиваться:
- при уменьшении значения диафрагмы (увеличении диафрагменного числа),
- при увеличении расстояния до объекта съемки,
- при уменьшении размера светочувствительного материала.
Глубина резкости будет уменьшаться:
- при увеличении значения диафрагмы (уменьшении диафрагменного числа),
- при уменьшении расстояния до объекта съемки,
- при увеличении размера светочувствительного материала.
Для выбора скорости затвора (выдержки) надо проанализировать, как на снимке будет передано движение объекта съемки. Если запечатлеть бегуна – выдержка должна быть не длиннее 1/250, идущего человека- не длиннее 1/125. с. Разговаривающего или жестикулирующего человека – 1/60 с. При более длительной экспозиции – движения его будут нерезким. При длительной выдержки лучше снимать со штатива.
Полностью нерезкий кадр . – художественный прием. Это было в советский период. Протест против прямой фиксации объекта – в какой-то мере. Стремились достичь поэтичности, образности. Нежность тональных переходов приближала их картины к пастели, акварели и пр. Это было учение у художников и стало изобразительным средством фотографии. Создавались мягкорисующими объективами. Более или менее получается резкий предмет, на кот. наведена была наводка. Остальные совсем размыто.
25. Взаимосвязь значения диафрагмы и глубины резкости. «Нерезкость» изображения как творческий прием и одно из изобразительных средств.
Диафра́гма - устройство объектива фотокамеры, позволяющее регулировать относительное отверстие, то есть изменять количество проходящего через объектив света. Чем больше число диафрагмы , тем меньше отверстие , через которое свет попадает в камеру (следовательно, больше возможностей для съемки при плохой освещенности). При изменении значения диафрагмы на одна ступень количество света, попадающее в объектив, увеличивается в два раза.
Попов Денис, Гуревич Роман
Эта научная работа заняла 1 место на городской научно-творческой конференции в 2006 году. Ребята рассказывают об истории возникновения фотографии.
В практической части работы рассказывают о старинных рецептах фотографии.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Областная научно-творческая конференция учащихся
Секция «Химия»
старинными методами
Выполнили:Гуревич Роман
Попов Денис, 9 класс
МОУ Гимназия №1
Руководитель: Щербатых Н.В.
учитель химии МОУ Гимназия №1
Самара 2006
Введение 3
1.Теоретическая часть 4
1.1.История изобретения и развития фотографии 4
1.2. Современные представления о химической 6
Сущности стадий получения фотоизображения
1.3. Процесс проявления и проявляющие растворы 8
1.3.1. Неорганические проявляющие вещества 8
1.3.2. Органические проявляющие вещества 8
1.4. Процесс фиксирования 8
2.Экспериментальная часть 10
2.1. Соляная печать 10
2.2. Бессеребряная фотография 11
Заключение 12
Список литературы 13
Введение
Сегодня уже трудно представить, что фотографии когда-то не существовало – так мы сжились и свыклись с нею. Однако так было не всегда и нам захотелось перенестись почти на 200 лет назад, узнать, откуда родом фотография, кто ее изобрел, оказаться на месте первых фотографов.
В данной работе рассматривается история фотографии и химические реакции, лежащие в основе фотографического процесса. В практической части работы выполнены фотографические изображения старинными методами.
1. Теоретическая часть
- История изобретения и развития фотографии
Фотография (фото – свет, графо – рисую, пишу – греч.) – рисование светом, светопись – была открыта не сразу и не одним человеком. В это изобретение вложен труд многих учёных. Фотография стала возможна в тот самый день, когда открытие светочувствительности галоидных соединений серебра позволило зафиксировать и запечатлеть световые лучи, испускаемые по-разному освещенными объектами. Но еще задолго до фотографии было и кадрирование художником будущего сюжета полотна, и перспектива, изобретенная Альберти, и оптика камеры-обскуры, и труд еще многих и многих поколений людей разных стран мира. Люди давно стремились найти способ получения изображений, который не требовал бы долгого и утомительного труда художника. Некоторые предпосылки для этого существовали уже в отдалённые времена. Одним из наиболее важных вкладов в создание реальных условий для изобретения способа превращения оптического изображения в химический процесс в светочувствительном слое послужило открытие молодого русского химика–любителя, впоследствии известного государственного деятеля и дипломата Алексея Петровича Бестужева-Рюмина (1693-1766). В 1725 году, занимаясь составлением жидких лечебных смесей, он наблюдал в своей лаборатории весьма примечательное явление: растворы солей железа проявляли чувствительность к солнечному свету. Это было первое наблюдение, обратившее внимание ученых на неизученное еще интересное свойство солей некоторых металлов. Спустя два года немецкий химик Г. Шульце (1687-1744) заметил светочувствительность солей серебра и представил доказательства чувствительности к свету солей брома. Он же доказал, что смешанный с мелом нитрат серебра темнеет под воздействием именно света, а не воздуха или тепла. Шведский химик Карл Шееле пришел к тем же выводам в 1777 году, ставя опыты с хлоридом серебра. Для регистрации света он впервые использовал бумагу, на поверхность которой был нанесен хлорид серебра. Разложение хлорида серебра Шееле выразил схематическим уравнением:
2AgCl = 2Ag + Cl 2
Потемнение соли вызывается образующимся металлическим серебром. Таким образом, участки бумаги, на которые попадал свет, темнели, а незасвеченные оставались неизменными. Для истории фотографии важно и то, что Шееле впервые предложил способ закрепления изображения, получившегося на засвеченных участках. Для этого он использовал раствор аммиака, который растворял незасвеченный хлорид серебра в соответствии с уравнением:
AgCl + 2NH 3 = Ag(NH 3 ) 2 Cl
Поскольку хлорид серебра удалялся, то дальнейшее действие света на материал прекращалось. К сожалению, этот способ фиксации изображения был надолго оставлен без внимания. Лишь в 1839 году полученное с помощью света в камере-обскуре изображение было, наконец, закреплено на серебряной пластинке.
На несомненную связь фотохимического превращения в веществах с поглощением света впервые указал в 1818 г. русский учёный Х. И. Гротгус (1785–1822). Он установил влияние температуры на поглощение и излучение света, причём доказал, что понижение температуры увеличивает поглощение, а повышение температуры увеличивает излучение света. В своих сообщениях Гротгус чётко сформулировал мысль о том, что только те лучи могут химически действовать на вещество, которые этим веществом поглощаются. Это положение со временем, уже после открытия фотографии, стало первым, основным законом фотохимии. Независимо от Гротгуса ту же особенность установили в 1842 г. английский учёный Д. Гершель (1792–1871) и в 1843 г. американский профессор химии Д. Дрейпер (1811–1882). Поэтому историки науки основной закон фотохимии называют ныне законом Гротгуса – Гершеля – Дрейпера. Для понимания и удовлетворительного объяснения этого закона важную роль в дальнейшем сыграла теория Планка, согласно которой излучение света происходит прерывисто определёнными и неделимыми порциями энергии, называемыми квантами.
И все-таки годом рождения фотографии принято считать 1839 г., когда французский художник Луи Жак Дагер представил на рассмотрение парижской Академии наук изобретение, способное с помощью светового луча получать прочное изображение на серебряной пластинке в камере-обскуре. Это изобретение принадлежало талантливому французскому изобретателю Жозефу Нисефору Ньепсу, получившему в 1826 г первый световой рисунок. Впоследствии он проводил свои опыты совместно с Дагером. После смерти Ньепса Дагер продолжил поиски более совершенной конструкции фотоаппарата и способа обработки светочувствительного материала, подведя под опыты и теорию Ньепса практическую базу. Изобретение Ньепса и Дагера получило название дагерротипии.
Процесс изготовления дагерротипов был довольно сложен. «Световые рисунки» создавались на серебряных пластинках, предварительно обработанных и помещенных в камеру-обскуру. После воздействия световых лучей через объектив камеры пластинки подвергали дальнейшей обработке, в конечном результате получая изображение.
Дагерротипия как одно из направлений фотографии 19 века существовало около двух десятков лет наряду с калонтипией, почти одновременно изобретенной англичанином Фоксом Тальботом и заложившей основы современной фотографии.
Способ Тальбота был значительнее удобнее и практичнее. Он заключался в том, что изображение в камере-обскуре получалось не на пластинках серебра, а на бумаге, пропитанной светочувствительным раствором. Это были негативы, с которых печаталось позитивное изображение на светочувствительной бумаге.
Свой вклад в развитие фотографии уже в первые годы ее существования внесли и русские изобретатели. Так, уже в 1840 году А.Ф. Грековым был усовершенствован способ Дагера. Греков получил прочное изображение не на дорогостоящей серебряной пластинке, а на более доступных материалах – меди и латуни, а также нашел способ воспроизведения дагерротипов на бумаге, впервые в мире использовав дагерротипию в полиграфии. Ему же принадлежал и первый «художественный кабинет» в Москве, где Греков занимался портретом в «светописи».
Успешно занимался дагерротипией в России и другой талантливый фотограф С.Л.Левицкий, начавший свою деятельность со съемки пейзажей. В дальнейшем Левицкий стал портретистом и оставил последующим поколениям уникальные кадры, запечатлевшие Н.В. Гоголя, А.А. Иванова и других художников русской колонии в Риме.
Шли годы. Фотография получила распространение во всем мире. Определились жанры, совершенствовались технические средства, применяемые в соответствии с творческими задачами, появились направления в фотографии.
1.2. Современные представления о химической сущности стадий получения фотоизображения
Первой стадией фотографического процесса является экспонирование фотоматериала светом и появление скрытого изображения. Механизм образования последнего учеными не выяснен окончательно. Существуют различные теории и взгляды. Однако у специалистов нет сомнения, что оно создается атомами металлического серебра, которые так или иначе образуются вследствие фотохимической реакции, например
AgBr =Ag + Br
Обратному протеканию реакции, т.е. окислению атомов серебра атомами брома, в фотоэмульсии препятствует желатин. Многие ученые считают, что первой стадией фотолиза является отрыв электрона от галогенидного иона с образованием атома галогена. Электрон перемещается по микрокристаллу и попадает в потенциальную энергетическую яму. Наличие в яме одного или нескольких электронов придает ей отрицательный заряд. В соответствии с законом Кулона эти электроны притягивают к себе положительно заряженные ионы серебра и восстанавливают их. В результате вокруг ямы образуются группы атомов серебра в соответствии с уравнением nAg + + ne = nAg
Устойчивую группу атомов серебра, образующуюся под действием света, в микрокристалле галогенида серебра называют центром скрытого изображения. Скрытое изображение невидимо не только невооруженным глазом, но и на оптическом микроскопе.
Сущность второй стадии - проявления (визуализации) скрытого изображения -сводится к химическому восстановлению галогенидов серебра на освещенных участках фотоматериала. Специфика этого процесса состоит в том, что восстановитель должен действовать на облученные светом микрокристаллы намного быстрее, чем на необлученные. Значительно большая скорость восстановления облученных кристаллов связана с тем, что образовавшиеся частицы металлического серебра оказывают каталитическое действие на реакцию химического восстановления. В результате проявления происходит усиление скрытого изображения в 10 5 -10 11 раз.
Фотографический проявитель – многокомпонентная смесь. Она содержит химический восстановитель; вещество, создающее щелочную реакцию раствора (Na 2 CO 3 ,K 2 CO 3 , Na 4 B 4 O 7 , NaOH); вещество, предохраняющее восстановитель от быстрого окисления кислородом воздуха (обычноNa 2 SO 3 ); вещество, устраняющее вуаль. Проявитель растворяют в воде. Среди химических восстановителей в проявителе чаще всего используют гидрохинон.
После проявления изображения следует третья стадия : его закрепление (фиксирование). Для этого необходимо удалить с фотоматериала незасвеченные и потому невосстановленные проявителем кристаллы галогенида серебра. Цель достигается путем перевода малорастворимой в воде соли серебра в хорошо растворимую. Наиболее распространенным средством закрепления изображения является тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 . Его старое название – гипосульфит. Данная соль переводит галогенид серебра в растворимое комплексное соединениеNa 3 Ag(S 2 O 3 ) 2 .
AgBr + 2 Na 2 S 2 O 3 =Na 3 Ag(S 2 O 3 ) 2 + NaBr
После обработки фиксажным раствором фотоматериала его необходимо тщательно промыть водой. Операция фиксирования изображения требует некоторого времени. Если ее прервать или использовать истощенный фиксирующий раствор, то образуется не комплексное соединение, а малорастворимая соль NaAgS 2 O 3 .Она не удаляется полностью с фотоматериала и со временем разлагается 2NaAgS 2 O 3 + 2H 2 O = Ag 2 S + H 2 S + 2NaHSO 4
Сульфид серебра в зависимости от величины кристаллов окрашен в коричневый цвет или черный цвет и потому на фотоматериалах появляются бурые или желтые пятна. Если операция закрепления проведена правильно, то изображение будет устойчиво и фотоматериал может быть высушен.
В результате трех изложенных стадий фотопроцесса на фотопленке появляется негативное изображение. Для создания позитивного изображения необходимо повторить процесс, освещая фотобумагу через пленку, на которой имеется негативное изображение.
1.3. Процесс проявления и проявляющие растворы
Проявление - избирательный процесс восстановления экспонированных микрокристаллов галогенида серебра в эмульсионном слое фотоматериала, способствующий превращению скрытого изображения в видимое. Специальные растворы, применяемые для этих целей, называются проявителями. Они представляют собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из одного проявляющего вещества или нескольких, щелочи, антиоксиданта, антивуалента и других веществ.
1.3.1. Неорганические проявляющие вещества
Из неорганических проявляющих веществ практический интерес представляют соединения двухвалентного железа, которые применялись еще на раннем этапе развития фотографии. В последние годы особый интерес вызывают у специалистов ванадиевые проявляющие растворы. Кроме этого используют гидразин (N 2 H 4 ), гидроксиламин(NH 2 OH), дитионат натрия (Na 2 S 2 O 4 )
1.3.2. Органические проявляющие вещества
В настоящее время почти все основные проявляющие вещества – органические производные ароматических углеводородов (бензола). Органические проявляющие вещества можно разделить на три типа:
1) многоатомные фенолы: гидрохинон, пирокатехин, пирогаллол
2) аминофенолы: парааминофенол, метол, глицин, амидол
3) ароматические диамины
1.4. Процесс фиксирования
После завершения процесса проявления фотоматериала следует промежуточная промывка водой или кислая стоп-ванна, содержащая слабую кислоту. Во время этих операций происходит прерывание процесса проявления за счет удаления из фотографического слоя избытка компонентов проявляющего раствора. Далее следует процесс, называемый фиксированием, задачей которого является перевод непроявленных труднорастворимых соединений галогенидов серебра в неэкспонированных участках эмульсионного слоя в водорастворимые соединения, которые затем легко и полностью удаляются из слоя, что обеспечивает стабильность и длительный срок хранения изображения на фотоматериале.
Для перевода практически нерастворимых в воде галогенидов серебра широкое распространение получил тиосульфат натрия, который образует с серебром легкорастворимые в воде стабильные комплексные соединения, не оказывая при этом вредного воздействия на восстановленное серебро и желатин фотослоя. Существуют и другие соединения, способные образовывать с галогенидами серебра комплексные соединения, которые находят ограниченное применение в фотографии в связи с тем, что они ядовиты и дороже, чем тиосульфат натрия, и, кроме того, существенно размягчают желатин эмульсионного слоя. Применяют такие соединения в основном при быстрой обработке высокозадубленных специальных материалов для стабилизации изображения – перевода неэкспонированного и непроявленного галогенида серебра в прозрачные и светостойкие комплексные соединения. После процесса стабилизации, как правило, исключается окончательная водная промывка фотоматериала, при этом срок хранения фотографического изображения значительно сокращается.
2. Экспериментальная часть
В практической части нашей работы мы попытались воспроизвести несколько старинных способов получения фотоизображения (соляная печать, бессеребрянная фотография).
2.1. Соляная печать
В 100 г теплой воды (около 40°С) размешали 2 г желатина. Через 20 минут разбухший желатин размешали до полного растворения и добавили 6 г хлорида аммония и 6 г нитрата натрия (оба этих вещества можно приобрести в любом химическом магазине), размешанных в 180 граммах воды. Солевой раствор для покрытия бумаги готов. Он пригоден в течение нескольких недель - пока не разложится содержащийся в нем желатин.
В качестве основы для нанесения раствора мы использовали плотную акварельную бумагу. Листы бумаги погружали на 30 секунд в ванночку с раствором солей. Необходимо следить за тем, чтобы на поверхности бумаги не остались воздушные пузырьки, поскольку впоследствии это приведет к неоднородности покрытия поверхности. Затем бумагу тщательно просушили, избегая прикосновений к поверхности.
Сенсибилизацию бумаги провели раствором нитрата серебра, приготовленным следующим образом: в 30 мл дистиллированной воды, нагретой до температуры 38°С, растворили 4 г нитрата серебра. Раствор нитрата серебра требует предельно аккуратного отношения. Работать следует непременно в резиновых перчатках. В противном случае на руках останутся несмываемые в течение нескольких дней темно-коричневые пятна. Раствор нанесли кистью на приготовленную бумагу при свете лампы накаливания. Поскольку раствор прозрачен, то покрывать поверхность бумаги следует внимательно, не оставляя пустых мест. Для надежности мы нанесли два слоя раствора.
После просушивания - а очень важно, чтобы бумага была полностью сухая, - можно приступать к экспонированию. Печать проводилась контактным способом. Негатив уложили на бумагу и накрыли стеклом (еще лучше было бы использовать специальную рамку для контактной печати). Экспонирование на солнечном свету обычно продолжается от 3 до 10 минут в зависимости от интенсивности освещения и плотности негатива (в нашем случае время составило 8 минут). Очень быстро засвеченная бумага приобретала светло-коричневый цвет, но процесс еще продолжался. Время от времени мы проверяли степень засветки бумаги, перенося рамку в темное место и приподнимая негатив.
После появления на бумаге изображения требуемой плотности бумагу тщательно промыли проточной водой в течение нескольких минут, пока стекающая вода не стала абсолютно прозрачной. Следует отметить, что отпечаток несколько посветлел в процессе промывки и закрепления.
Затем проэкспонированную бумагу фиксировали в течение 10 минут в растворе тиосульфата натрия (можно попробовать использовать и обычный закрепитель для черно-белой фотобумаги). Данный раствор приготавливается следующим образом: в 500 мл воды, нагретой до температуры 32°С, добавляется 50 г тиосульфата натрия, и далее все охлаждается до температуры 20°С. После закрепления отпечатки в течение 10 минут промывали в холодной проточной воде.
Для повышения стойкости отпечатка к внешним условиям или, как сейчас говорят, для улучшения архивных качеств, а также для придания более теплого оттенка его можно тонировать раствором хлорида золота и тетрабората натрия. При этом менее стойкие молекулы серебра замещаются более стойкими молекулами золота.
2.2. Бессеребрянная фотография
Серебро - драгоценный металл, нужный не только для фотографии. И поэтому исследователи искали такие светочувствительные вещества и системы, которые не содержали бы серебра. На этом пути есть удачные находки, но и полноценного заменителя пока не найдено. Мы испробовали различные рецепты бессеребрянной фотографии, но наиболее удачными на наш взгляд явились следующие:
1) Кружок фильтровальной бумаги опустили в раствор, содержащий по 20 мл 5% растворов красной кровяной соли, хлорида железа (III) и щавелевой кислоты. Пропитанную бумагу извлекли из раствора и высушили в темноте. Затем положили кальку с рисунком и засветили солнечным светом. Освещенные места станут темно-синими. Проявления не нужно, а для закрепления промыли бумагу водой.
2) В одном стакане растворили в 100 мл воды по 0,4 г хлорида железа (III) и щавелевой кислоты, в другом – 1,4 г хлорида меди в таком же количестве воды. Смешали 10 мл первого и 0,6 мл второго и высушили в темноте. Заготовили проявитель: 3,5 г медного купороса, 17 г сегнетовой соли, 5 г едкого натра на 100 мл воды и смешали с 25 мл 40% раствора формальдегида. Засветили бумагу на солнечном свете через кальку с рисунком. Изображение проявится после 15-минутной выдержки в проявителе и промывке в большом количестве воды.
Заключение
Современная фотография находит все большее применение в науке, технике и повседневной жизни. На начальных этапах невозможно было предугадать, сколь широки будут возможности использования фотографического метода. Благодаря фотографии человечество получает изображения элементарных частиц, составляющих атом, и изображения земного шара, Луны и других планет; изображения живой клетки и кристаллических решеток минералов, изучает процессы, протекающие за одну миллионную долю секунды, и процессы, длящиеся десятилетия. Несмотря на то, что цифровая фотография вытесняет аналоговую, мы думаем, что старая фотография не умрет. Рецепты старых фотомастеров будут жить в веках. И наша работа тому свидетельство.
Список литературы
1. Ольгин О. Опыты без взрывов-М.:Химия,1995
2. Бажак К. История фотографии. Возникновение изображения. М.:ООО «Издательство АСТ»:,2003
3. Химия и жизнь №5 1991 Гравюра без резца
4. С.Морозов Творческая фотография
5. В.Р.Ильченко Перекрестки физики, химии и биологии. М.: Просвещение-1986
6. А.В. Редько Основы черно-белых и цветных фотопроцессов. М.: «Искусство», 1990
Технология получения фотографического изображения
старинными методами
Гуревич Роман, Попов Денис,
9 класс МОУ Гимназия №1
Стремление сохранить визуальную память об окружающем нас мире и дорогих сердцу людях всегда было свойственно человеку. Скульпторы ваяли монументы, живописцы создавали картины. Однако это все было недоступно для широких масс. Ситуация изменилась лишь с появлением и развитием фотографии. Сейчас вряд ли можно найти человека, не имеющего хотя бы нескольких фотографических изображений. В архивах и семейных альбомах (а теперь и на лазерных дисках) хранится память нескольких поколений людей.
В данной работе рассматривается история развития фотографии и химические реакции, лежащие в основе фотографического процесса. В практической части работы получены фотографические изображения методами, использовавшимися в XIX веке.
Объект исследования: химические процессы, лежавшие в основе фотографического процесса XIX века.
Методы исследования : лабораторные способы получения фотографического изображения по старинным технологиям.
Результаты работы: отработана технология получения фотографического изображения методом соляной печати, изготовлена бессеребряная фотография.
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Технология получения фотографического изображения старинными методами Попов Денис 9 «Б» Гуревич Роман 9 «Б» МОУ Гимназия №1
Вехи фотографии Фотография (фото-свет, графо - рисую, пишу - греч.) - рисование светом. 1725г - А.П.Бесстужев-Рюмин наблюдал чувствительность солей железа к солнечному свету 1727г – Г.Шульце заметил светочувствительность солей серебра и представил доказательство чувствительности к свету солей брома. 1777 г –К.Шееле впервые предложил способ закрепления изображения получившегося на засвеченных участках бумаги, покрытой хлоридом серебра. 1835г -французский изобретатель Ж.Н.Ньепс открывает уникальное свойство паров ртути проявлять скрытое изображение на экспонированной йодированной несеребряной пластины. 1837- Ньепсу удается зафиксировать невидимое изображение.
Вехи фотографии 1839- год рождения фотографии, когда французский художник Л.Ж.Дагер представил на рассмотрение парижской Академии наук изобретение, способное с помощью светового луча получать прочное изображение на серебряной пластинке в камере-обскуре. 1851г.- английский скульптор Ф.С.Арчир предположил мокрый коллодионный процесс. 1873г. – Г.Фогель изготовил охроматические пластинки. 1883г. –американский фотолюбитель Г.В.Гудвин подал заявку на изобретение «Фотографическая пленка и процесс ее производства». 1900-х гг Ричард Меддокс предложил съемку на сухих броможелатиновых пластинках. 1904г.- появились первые пластинки для цветных фотографий, выпущенные фирмой «Люмьер».
Основные стадии фотографии Первой стадией является экспонирование фотоматериала светом и появление скрытого изображения Вторая стадия – это проявление скрытого изображения Третья стадия – это закрепление изображения
Рецепты старинной фотографии Бессеребряная фотография 1) Кружок фильтровальной бумаги опустили в раствор, содержащий по 20 мл 5% растворов красной кровяной соли, хлорида железа (III) и щавелевой кислоты. Пропитанную бумагу извлекли из раствора и высушили в темноте. Затем положили кальку с рисунком и засветили солнечным светом. Освещенные места станут темно-синими. Проявления не нужно, а для закрепления промыли бумагу водой.
Рецепты старинной фотографии Соляная печать В 100 г теплой воды размешали 2 г желатина. Через 20 минут разбухший желатин размешали до полного растворения и добавили 6 г хлорида аммония и 6 г нитрата натрия,размешанных в 180 граммах воды. . Листы бумаги погружали на 30 секунд в ванночку с раствором солей. Затем бумагу тщательно просушили. Сенсибилизацию бумаги провели раствором нитрата серебра, приготовленным следующим образом: в 30 мл дистиллированной воды, нагретой до температуры 38°С, растворили 4 г нитрата серебра.
Рецепты старинной фотографии Соляная печать Печать проводилась контактным способом. Негатив уложили на бумагу и накрыли стеклом. Экспонирование на солнечном свету обычно продолжается от 3 до 10 минут. После появления на бумаге изображения требуемой плотности бумагу тщательно промыли проточной водой Затем проэкспонированную бумагу фиксировали в течение 10 минут в растворе тиосульфата натрия).
Заключение Современная фотография находит все большее применение в науке, технике и повседневной жизни. На начальных этапах невозможно было предугадать, сколь широки будут возможности использования фотографического метода. Благодаря фотографии человечество получает изображения элементарных частиц, составляющих атом, и изображения земного шара, Луны и других планет; изображения живой клетки и кристаллических решеток минералов, изучает процессы, протекающие за одну миллионную долю секунды, и процессы, длящиеся десятилетия. Несмотря на то, что цифровая фотография вытесняет аналоговую, мы думаем, что старая фотография не умрет. Рецепты старых фотомастеров будут жить в веках. И наша работа тому свидетельство. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Загрузка...